This paper investigates the numerical analysis methods to simulate the propagation process of the
shock wave and pressure wave in the gas and / or liquid media accompanied by the detonation of the
high explosive, moreover to simulate the deformation of the structures caused by their interaction
with the media. These two methods are discussed in their propriety and effectiveness over the
numerical examples. The methods are as follows:
1) The multiple - material Eulerian method, which is effective not only for the multiple - material but
also for the multiple - phase medium (both gaseous and condensed material). This part consists of
the descriptions on the unique pressure determination method in the multiple - material Eulerian
cell, and the material boundary determination method.
2) The coupling method between the Eulerian and Lagrangian methods, which is effective for the
complex physical system containing both fluid and structural materials.
For the methd 1), we carried out a series of two - dimensional axisymmetric analyses to simulate the
detonation of the high explosive in the rigid tunnel and the propagation process of the blast wave
outside the tunnel. These analyses, modeling the underground magazine, are discused about both
their effectiveness and existing problems.
For the methods 2). we also performed three - dimension alanalysis to simulate the detonation of the
TNT explosive in the steel cylinder(single open - ended)in the atmosphere, and the deformation and
fracture processes of the cylinder and the reinforced concrete wall placed near the cylinder. The
numerical results are discussed in their physic obver the visualization of the analysis.
The coupled hydrocde AUTODYN® was applied to both the two - dimensional and three dimensional
analyses.
爆薬が空気中や水中で爆発し伝播する現象, 及びそれに引き続いて発生する周辺の構造物に変形を及ぼす現象を数値シミュレーションによって模擬する方位について検討し, 解析例を示すと共にその妥当性と有効性について議論する。 数値解析手法としては,
1) 気相と凝縮相が混在する系の模擬に対して有用なmultiple material Euler法の, 計算セル内の単一圧力の評価方法と物質境界決定法について記述・検討する。
2) 流体と構造物が混在する複雑な物理系の解析に有効な, Eulerの方法とLagrangeの方法の相互作用計算手法について記述・検討する。
1)の手法に対しては, 地中式火薬庫の模擬実験について, 火薬庫を模擬した剛なトンネル内での爆ごうとトンネル外への爆風圧の伝播過程を模擬した二次元軸対称系による解析を行い, その有効性を示すと共にその問題点についても議論する。
2)の手法に対しては, 大気雰囲気中で, 鋼製円筒容器内のTNT爆薬が爆ごうし, 容器を変形させると共に, 近くに設置された鉄筋コンクリート壁がその爆風圧によって変形, 破壊する過程を三次元的にシミュレーションし, さらにその結果を可視化することによってその物理について談論する。
数値解析には, 二次元, 三次元解析共に衝撃解析コードAUTODYN®を適用した。